Научное обоснование идентификации человека по следам рук непосредственно связано с анатомическими особенностями строения кожного покрова человека.

Кожный покров человека включает три основных слоя: верхний — эпидермис (от греческого epi - над, поверх; derma- кожа); дерму (собственно кожу) и подкожную жировую клетчатку (рис. 1). Эпидермис кожи снаружи представляет собой слой мертвых, ороговевших клеток, которые постоянно слущиваются в виде чешуек, отделяются и заменяются новыми. Эпидермис обеспечивает эластичность, упругость и быстрое восстановление поверхностного слоя кожи при ее повреждениях. Дерма кожи имеет два слоя: сетчатый и сосочковый. Первый состоит из плотной ткани, второй слой составлен из разнообразных по форме и величине возвышений (сосочков) или папиллей (от латинского papilla - сосок). Сосочки расположены парами в виде линейных рядов, перемежающихся бороздками, более глубокими по сравнению с межсосочковыми углублениями. Эпидермис с точностью копирует рельеф сосочкового слоя дермы, образуя линии в виде валикообразных выступов, разделенных бороздками (папиллярные линии). Папиллярные линии отделены одна от другой бороздками (углублениями). Располагаясь в виде потоков, папиллярные линии и бороздки образуют узоры различной формы и сложности, получившие название папиллярных узоров.

На гребнях папиллярных линий между сосочками располагаются воронкообразные протоки потовых желез — поры. На папиллярной линии длиной около одного сантиметра находится от 9 до 18 пор. Потожировое вещество, проникающее через поры на поверхность кожного покрова, при контактировании с различными поверхностями (следовоспринимающими) образует потожировые следы папиллярных узоров.

Папиллярные узоры рук обладают рядом свойств, которые позволяют успешно использовать их для решения идентификационных задач в процессе раскрытия и расследования преступлений. К основным из них относят такие свойства, как индивидуальность, относительная неизменяемость и восстанавливаемость, способность отпечатываться на предметах, возможность классификации папиллярных узоров, которые позволяют отождествлять конкретного человека по следам его рук. Наличие этих свойств объясняется тем, что, окончательно сформировавшись у трехмесячного эмбриона, папиллярные узоры не изменяются, как правило, до смерти человека. Лишь некоторые заболевания (третичный сифилис, склеродермия и др.), а также тяжелые ожоги и порезы (в зависимости от глубины повреждения) могут привести к необратимым изменениям или уничтожению папиллярных узоров. Однако образующиеся при этом шрамы и рубцы, представляющие собой повреждения кожного покрова в виде выступов и углублений различной глубины и конфигурации, в свою очередь являются индивидуализирующими признаками, которые используют для идентификации человека.

В практике расследования преступлений встречались случаи, когда преступники пытались хирургическим путем удалить папиллярные узоры с частью кожи ногтевых фаланг пальцев рук, однако папиллярные узоры, как правило, восстанавливались. При удалении более глубокого слоя кожи эти узоры могут и не восстановиться, но их отсутствие будет являться признаком, который может в совокупности с другими фактами и обстоятельствами помочь в установлении личности преступника.

Индивидуальность обусловливает неповторимость следов рук конкретного человека. Даже у однояйцовых близнецов совокупность деталей в строении кожных узоров никогда не повторяется. За сто последних лет в мировой практике не выявлено ни одного случая совпадения кожных узоров у разных людей. Более того, мелкие особенности папиллярных узоров в совокупности создают комбинации — макроструктуру, неповторимую даже на разных пальцах одного человека. Поэтому при идентификации криминалисты активно используют не только макроструктуру папиллярного узора, но и микроструктуру, выражающиеся в особенностях строения папиллярных линий (эджескопия) и пор (пороскопия).

Еще одно свойство кожи пальцев и ладоней рук заключается в способности отпечатываться на тех предметах, к которым прикасались руки человека. Причем образование отпечатков происходит независимо от желания и воли человека, что обусловлено физиологическими свойствами кожи — тем, что поверхность кожи всегда покрыта выделениями пота и жира. Переходя при прикосновении на предмет, они образуют на нем отпечатки, копирующие папиллярные узоры.

Кроме морфологической информации, обусловленной особенностями строения кожного покрова ладонной поверхности, в следах рук человека отображается не менее важная информация о человеке, оставившем след, материальным носителем которой является потожировое вещество.